Определение расчётной тепловой нагрузки

t_н, j_н

Q_1m

Q_1m

Q_1c

Q₅

Q_1m

Q₂

Q_1m

Q₃

Q_об

SQ

t_в, j_в

Q₄

Схема теплопритоков в охлаждаемое помещение

Рис. 1.

При определении этой нагрузки учитывают следующие теплопритоки: через ограждающие конструкции помещения Q₁; от продуктов (грузов) или материалов при их холодильной обработке (охлаждении, замораживании, домораживании) Q₂; с наружным воздухом при вентиляции помещений Q₃; от различных источников при эксплуатации камер Q₄; от фруктов и овощей в процессе "дыхания", необходимом для жизнедеятельности клеток Q₅.
Нагрузку на камерное оборудование определяют как сумму всех теплопритоков в данную камеру, так как камерное оборудование должно обеспечивать отвод теплоты при самых неблагоприятных условиях

2. Теплопритоки через ограждающие конструкции

Теплопритоки через ограждающие конструкции Q₁ определяют как сумму теплопритоков (через стены, перегородки, перекрытия или покрытия, через полы, заглубленные стены подвальных помещений), вызванных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри охлаждаемого помещения Q_1т, а также теплопритоков в результате воздействия солнечной радиации Q_1с через покрытия и наружные стены

Теплопритоки через стены, перегородки, перекрытия или покрытия Q_1т, кВт рассчитывает по формуле

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

где - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определенный при расчете толщины изоляционного по формуле

где F – расчетная площадь поверхности охлаждения, м²;

Q – расчетная разность температур (температурный напор), °С;

t_н – расчетная температура воздуха с наружной стороны ограждения, °С;

t_в – расчетная температура воздуха внутри помещения, °С;

d_изол – толщина изоляционного слоя, м;

l_изол – коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, Вт/(м²К).

Конструкция ограждения	Материал слоя	d, м	l, Вт/(м×К)
Наружная стена	1. Цементная штукатурка	0,008	0,81
2. Кирпичная кладка	0,52	0,81
3. Цементная штукатурка	0,008	0,81
4. Рубероид(пароизоляция)	0,005	0,14
5. Пенопласт ПСБ-С(теплоизоляция)	0,15	0,05
6. Штукатурка (цементная)	0,008	0,81
Потолок	1. Железобетонная плита	0,2	2,04
2. ПВ-1(теплоизоляция)	0,1	0,052
3. Гидроизол	0,015	0,25

Теплоизоляционные конструкции ограждений

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Примем, что a_н = 20 Вт/(м²×К) и a_в = 8 Вт/(м²×К) с учетом данных таблицы получим

Пол расположен на грунте и не имеет обогревательных устройств, следовательно, теплоприток через него определяем суммированием теплопотерь через условные зоны шириной 2м (рис. 2.) по формуле:

Q_1т = S k_усл × F × (t_н - t_в)×m × 10^-3

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

для 1 зоны k_усл = 0,47 Вт/(м²×К);

для 2 зоны k_усл = 0,23 Вт/(м²×К);

для 3 зоны k_усл = 0,12 Вт/(м²×К);

для 4 зоны (все остальные зоны пола) k_усл = 0,07 Вт/(м²×К);

F – площадь соответствующей зоны пола, м²;

m – коэффициент, характеризующий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличие изоляции. В нашем случае пол на грунте без изоляции, m=1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис. 2. Разбивка площади полов на условные зоны

Площадь первой зоны: F₁ = 18 × 2 ×2 + 12 × 2 × 2 = 120 м²

Площадь второй зоны: F₂ = 8 × 2 × 2 + 10 × 2 × 2 = 72 м²

Площадь третей зоны: F₃ = 4 × 10 = 40 м²

Площадь четвертой зоны: F₄ = 0 м²

Определим теплопотери первой зоны пола:

кВт

Теплопотери второй зоны пола:

кВт

Теплопотери третей зоны пола:

кВт

Теплоприток через пол:

кВт

Теплоприток от солнечной радиации через западнорасположенную наружную стену и покрытия холодильников Q_1c (кВт) определяют по формуле:

Q_1с = k_D × F × Dt_c × 10^-3,

где k_D – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²×К); F – площадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем, м²;

Dt_c – избыточная разность температур, характеризующая

действие солнечной радиации в летнее время, °С.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

кВт

3. Теплопритоки от грузов при холодильной обработке

При холодильной обработке продуктов (охлаждении, замораживании и домораживании) каждый килограмм продукта выделяет теплоту в количестве q = Di кДж/кг. Кроме того, если происходит холодильная обработка продуктов в таре, то необходимо добавить теплоту, выделяющуюся при охлаждении. В общем случае Q₂ определяется по формуле:

Теплоприток (кВт) при охлаждении и домораживании продуктов в камерах хранения определяют по формуле:

где М_пр – суточное поступление продуктов, т/сут;

i – разность удельных энтальпий продуктов, соответствующих начальной и конечной температурам продукта (кДж/кг);(По приложению №3)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

t начальная (tнаруж.воздуха)=27⁰ С, по приложению№3 iн=373,6(кДж/кг)

tконечная(tвнутреннего воздуха)=2⁰С,i_k=274(кДж/кг)

i =373,6-274=99,6(кДж/кг)

Вместимость камеры определяем по приложению№7(для картофеля расчётная удельная нагрузка=0,5 т/м³ ).

V_{холод.камеры}=12*18*6=1296м³, В_к-вместимость камеры(т),

B_к=0,5*1296=648т

Суточное поступление продуктов составит 6 от вместимости камеры,так как объем нашей камеры более 200т.

Q₅теплоприток от овощей в процессе «дыхания»,необходимом для жизнедеятельности клеток(кВт)

, - тепловыделения плодов при температуре поступления и хранения, определяемые по приложению №4.(Вт/т)

При t_н=27⁰C =44(Вт/т); при t_к=2⁰C =22(Вт/т);

4. Теплопритоки от вентиляции помещений

Теплоприток от наружного воздуха Q₃ (кВт) рассчитывают по формуле:

где М_вз – массовый расход вентиляционного воздуха, кг/с;

i_н, i_в – удельные энтальпии наружного воздуха и воздуха в камере, (кДж/кг)(определяют по приложению №5)

Массовый расход вентиляционного воздуха М_вз (кг/с) определяют, исходя из необходимости обеспечения кратности воздухообмена нескольких объемов в сутки

где V_к – вентилируемого помещения, м³;

а – кратность воздухообмена(3-4 объёма камеры в сутки)

r_н – плотность воздуха при температуре и относительной влажности воздуха в камере, кг/м³(можно принять 1,2 кг/м³).

При , , (кДж/кг)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5. Эксплуатационные теплопритоки

Эти теплопритоки возникают вследствие освещения камер, пребывания в них людей, работы электродвигателей и открытия дверей. Теплопритоки определяют от каждого источника тепловыделений отдельно.

Теплоприток от освещения q₁ (кВт) рассчитывают по формуле:

q₁ = A × F × 10^-3,

где А – теплота, выделяемая источниками освещения в единицу времени на 1м² площади пола, Вт/м²;F – площадь камеры, м².

С учетом коэффициента одновременности включения можно принимать для складских помещений (камер хранения) А = 2,3 Вт/м²

Теплоприток от пребывания людей q₂ (кВт):

q₂ = 0,35 × n,

где 0,35 – тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе, кВт;

n – число людей, работающих в данном помещении.

Число людей, работающих в помещении, принимают в зависимости от площади камеры: при площади камеры до 200 м² – 2 – 3 человека; при площади камеры больше 200 м² – 3 – 4 человека. Площадь нашей камеры 216 м², следовательно, работает 4 человека.

Теплоприток при открывании дверей q₄ (кВт) рассчитывают по формуле

q₄ = k × F × 10^-3,

где k – удельный приток теплоты от открывания дверей, Вт/м²;(по таблице 2 в методичке=12 Вт/м²,так как площадь нашей камеры более 150 м²);F – площадь камеры, м².

6. Определение нагрузки для подбора камерного оборудования

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

, , ,
,

Нагрузка на компрессор Q_КМ складывается из всех видов теплопритоков. При охлаждении одной или двух камер вся теплота,отведенная камерным оборудованием, ложится нагрузкой на компрессор. Поэтому при проектировании холодильников с децентрализованным холодоснабжение и установок для предприятий торговли и общественного питания принимают Q_КМ =

По приложению №6 выбираем три компрессора на параллельную работу

Холод.маш.для охлажд.	Компрессор	Площадь поверхности теплообмена,м^2
Марка	Исполне-ние	Холодо- произ-ть,Квт	Марка	Теор.объёмнпроиз-ть,л/с	Потребл.мощность кВт	Конденсатор	Батареи или воздухоохладители
1ХМФ-32	Р	37,2	2ФУГС-18(2ШТ.)	45,8	35,6

Холодопроизводительность трех компрессоров(Q_k) будет равна 111,6кВт. Проверяем запас по производительности (B=0,6 .

.

Вывод: Наша производительность входит в допустимый предел, значит, мы правильно подобрали компрессоры.

Дата добавления: 2015-09-06